МОДУЛЬ 5. БІОХІМІЯ ТКАНИН І ФІЗІОЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ

Змістовий модуль № 17. Біохімія харчування людини. Вітаміни як компоненти харчування

Тема № 1. Дослідження процесу перетравлення поживних речовин

(білків, вуглеводів, ліпідів) у травному тракті

Мета заняття: засвоїти біохімічні аспекти процесу травлення в шлунку та кишках, оволодіти методами визначення компонентів шлункового соку (вміти визначати складові компоненти шлункового соку) та інтерпретувати отримані результати; вивчити механізми патохімічних процесів, що виникають під час патологічних процесів органів травної системи.

Актуальність теми: У зв’язку з тим, що відсоток людей з патологією органів травної системи щорічно зростає, знання механізмів виникнення гастроентерологічних захворювань є необхідним для правильної та своєчасної їх діагностики та подальшого лікування. Якісна та кількісна оцінка секретів травних залоз (залози шлунка, підшлункова залоза) є важливим діагностичним критерієм для корекції патохімічних процесів стану травних залоз.

Конкретні завдання:

1. Трактувати фізіологічні потреби та енергетичну цінність основних поживних речовин – складових компонентів харчування людини: білків, вуглеводів, ліпідів, вітамінів, мікроелементів.

2. Пояснювати біохімічні механізми ферментативних процесів травлення та надходження до тканин складових компонентів нутрієнтів при спадкових та набутих порушеннях синтезу та активності ферментів розщеплення білків, вуглеводів і ліпідів.

3. Пояснювати виникнення основних патологічних процесів у шлунку та кишках, пов’язаних із порушенням .травлення.

Теоретичні питання

1. Потреби організму людини в поживних речовинах – вуглеводах, ліпідах, білках. Енергетична цінність основних поживних речовин. Раціональне харчування. Азотистий баланс організму. Вміст поживних речовин у поширених продуктах харчування.

2. Характеристика процесу травлення в шлунку: механізм активації та специфічність дії ферментів (пепсин, гастриксин, ренін). Біохімічні аспекти активування та стимуляції виділення ферментів.

3. Механізм утворення та роль хлоридної кислоти. Кислотність шлункового соку та форми її вираження; кількісні показники в нормі та за умов патології (за методом рН-метрії).

4. Травлення білків у тонкій кишці: протеолітичні ферменти підшлункової залози та тонкої кишки, механізм їх активування та специфічність дії. Механізми всмоктування продуктів гідролізу білків.

5. Характеристика процесів гниття білків у товстій кишці.

6. Травлення ліпідів у травному тракті. Специфічність дії ліполітичних ферментів, роль жовчних кислот у травленні ліпідів. Особливості всмоктування продуктів гідролізу ліпідів.

7. Травлення вуглеводів у травному тракті. Гліколітичні ферменти. Механізм всмоктування вуглеводів у травному тракті.

8. Регуляція процесів травлення гормонами ГЕП-системи.

9. Біохімічні зміни при порушенні функцій шлунка, їх клініко-біохімічна характеристика.

10. Гострий і хронічний панкреатит: механізм виникнення, патохімічна характеристика змін секреторної функції підшлункової залози. Види стеатореї (панкреатична, гепатогенна, ентерогенна), їх характеристика.

11. cпадкові ферментопатії недостатності дисахаридаз кишки (непереносимість лактози та сахарози).

Практична робота

Дослід 1. Визначення загальної кислотності, загальної хлоридної кислоти, вільної хлоридної кислоти та зв’язаної хлоридної кислоти в одній порції шлункового соку.

Принцип методу. Шлунковий сік титрують 0,1 н розчином NaОН у присутності змішаних індикаторів за принципом суміші сильної та слабкої кислот. Сильною кислотою в шлунковому соку є хлоридна кислота, точка еквівалентності якої при титруванні лежить у нейтральному середовищі. Слабкою кислотою є зв’язана хлоридна кислота, групи-СООН білків, органічні кислоти, кислі фосфати, точка еквівалентності яких при титруванні з сильною кислотою лежить у слабо лужному середовищі.

Матеріальне забезпечення: профільтрований шлунковий сік, 0,1 н розчин їдкого натру, 0,5 % розчин п-диметиламіноазобензолу, 0,5 % розчин фенолфталеїну, бюретки, колбочки, піпетки.

Хід роботи. У колбочку відмірюють 5 мл профільтрованого шлункового соку, додають 1 краплю п-диметиламіноазобензолу та 2 краплі фенолфталеїну. При наявності в шлунковому соку вільної хлоридної кислоти він забарвлюється в червоний колір, а при її відсутності відразу з’являється жовте або оранжеве забарвлення. Титрують вільну хлоридну кислоту 0,1 н розчином NaОН з бюретки до появи оранжевого забарвлення і записують результат (І позначка). Не додаючи лугу в бюретку, продовжують титрування до появи лимонно-жовтого забарвлення і записують результат (ІІ позначка). Продовжують титрування до появи рожевого забарвлення (ІІІ позначка від нуля).

Розрахунок.

І позначка відповідає кількості вільної хлоридної кислоти.

ІІІ позначка відповідає загальній кислотності.

Середнє арифметичне значення між ІІ і ІІІ позначками відповідає загальній хлоридній кислоті.

Зв’язану хлоридну кислоту визначають за різницею між вмістом загальної хлоридної кислоти та вільної.

Наприклад, якщо на титрування витрачено наступну кількість 0,1 н розчину NaОН:

І позначка – 1,6 мл; ІІ позначка – 1,8 мл; ІІІ позначка – 2,4 мл, то

Вільну НСl визначаємо за формулою:

де: 1,6 мл – І позначка – кількість 0,1 н розчину NaОН (мл), 1000 – перерахунок на 1 літр, 0,1 – кількість мг екв лугу в 1 мл 0,1 н розчину, 5 – кількість шлункового соку, яка взята для титрування (мл).

Загальну НСl визначаємо за формулою:

де: 1,8 – ІІ позначка, 2,4 – ІІІ позначка, (1,8 +2,4/ 2) – середнє арифметичне значення, 1000 – перерахунок на 1 літр, 0,1 – кількість мг екв лугу в 1 мл 0,1 н розчину, 5 – кількість шлункового соку, яка взята для титрування (мл).

Зв’язану НСl визначаємо за різницею між вмістом загальної НСl і вільної:

Загальну кислотність визначаємо за формулою:

де: 2,4 – ІІІ позначка, 1000 – перерахунок на 1 літр, 0,1 – кількість мг екв лугу в 1 мл 0,1 н розчину, 5 – кількість шлункового соку, яка взята для титрування (мл).

Зробити висновок, пояснити отримані результати.

Клініко-діагностичне значення. У нормі вміст вільної хлоридної кислоти коливається в межах 20 – 40 ммоль/л, зв’язаної – 10 – 20 ммоль/л, а загальна кислотність (сума всіх кислореагуючих речовин: вільної НСl, зв’язаної НСl, кислих фосфатів, молочної кислоти тощо) становить 40 – 60 ммоль/л.

Визначення кислотності шлункового соку важливе для діагностики та правильного вибору методу лікування низки захворювань шлунка та дванадцятипалої кишки. У хворих на дуодентальну виразку, а також при гіперацидному гастриті відбувається збільшення вмісту вільної хлоридної кислоти (гіперхлоргідрія) і загальної кислотності (гіперацидітас). Зменшення кількості вільної хлоридної кислоти (гіпохлоргідрія) і загальної кислотності (гіпоацидітас) характерне для хронічного атрофічного гастриту. Гіпохлоргідрію, ахлоргідрію, ахілію (повна відсутність хлоридної кислоти та пепсину) спостерігають у хворих на рак шлунка.

Сучаснішим є метод інтрагастральної рН-метрії, його широко застосовують при обстеженні гастроентерологічних хворих, він базується на виникненні різниці потенціалів між електродами (до 5), один із яких призначений для порівняння. Згідно цього методу рН у межах 1,6 – 2,2 відповідає нормоацидності, рН у межах 3,6 – 6,9 – значній гіпоацидності, рН 0,9 – 1,2 – значній гіперацидності (Чорнобровий В.М., 1998).

Дослід № 2. Реакція на молочну кислоту (реакція Уффельманна)

П ринцип методу: молочна кислота в присутності заліза феноляту (реактив Уффельманна), забарвленого у фіолетовий колір, утворює заліза лактат жовто-зеленого кольору:

фенол заліза фенолят

б)

заліза фенолят молочна кислота заліза лактат

Матеріальне забезпечення: патологічний шлунковий сік, 1 % розчин фенолу, 3 % розчин FeСl₃, піпетки, пробірки, штатив.

Хід роботи: До 5 мл 1% розчину фенолу додають 2 – 3 краплі 3 % розчину заліза хлорного. Утворюється заліза фенолят фіолетового кольору, до якого додають по краплях патологічний шлунковий сік, в якому відсутня вільна хлоридна кислота. При наявності в шлунковому соку молочної кислоти утворюється жовто-зелене забарвлення внаслідок утворення заліза лактату .

Зробити висновок.

Клініко-діагностичне значення. Виявлення молочної кислоти в шлунковому соку проводять з метою дослідження інтенсивності процесів молочнокислого бродіння в шлунку (непрямий доказ відсутності чи низької концентрації хлоридної кислоти). Існує думка, що наявність молочної кислоти в шлунковому соку є наслідком метаболічних процесів ракових клітин.